【手続補正書】
【提出日】平成18年9月4日(2006.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動対象体を初期位置から最終位置まで移動させるにあたり、前記初期位置と前記最終位置との間に中間点を確率的に生成させ、前記中間点を用いて前記初期位置から前記最終位置までの間の経路を計画する経路計画装置において、
前記移動対象体の姿勢を決定する前記移動対象体の自由度に基づいて定義される可動空間の中に、前記移動対象体が存在する作業空間における前記移動対象体のとりうる姿勢を制約するための拘束条件を満たす拘束部分空間を設定する拘束条件設定手段と、
前記可動空間において確率的に生成された中間点を前記拘束部分空間に射影することにより、拘束中間点を生成する中間点生成手段と、
前記拘束中間点を用いて、前記初期位置と前記最終位置とを接続する経路を生成する経路生成手段と、
を備えることを特徴とする経路計画装置。
【請求項２】
移動対象体を初期位置から最終位置まで移動させるにあたり、前記初期位置と前記最終位置との間に中間点を確率的に生成させ、前記中間点を用いて前記初期位置から前記最終位置までの間の経路を計画する経路計画装置において、
前記移動対象体の姿勢を決定する前記移動対象体の自由度に基づいて定義される可動空間の中に、前記移動対象体が存在する作業空間における前記移動対象体のとりうる姿勢を制約するための拘束条件を満たす拘束部分空間を設定する拘束条件設定手段と、
前記可動空間の中に、前記拘束条件を満たす任意の位置とその近傍点とを満たす拘束楕円体を設定し、前記拘束楕円体を用いて確率分布を定義し、前記確率分布に基づいて、前記拘束条件を満たす拘束中間点を生成する中間点生成手段と、
前記拘束中間点を用いて、前記初期位置と前記最終位置とを接続する経路を生成する経路生成手段と、
を備えることを特徴とする経路計画装置。
【請求項３】
前記拘束条件に基づいて、生成した経路を補正する経路補正手段をさらに備える請求項１または請求項２に記載の経路計画装置。
【請求項４】
前記拘束条件設定手段は、前記拘束条件として、前記可動空間において前記拘束条件を満たす拘束部分空間を定義し、
前記経路補正手段は、前記経路生成手段で生成された経路を前記拘束部分空間に射影することにより、前記経路を補正する請求項３に記載に記載の経路計画装置。
【請求項５】
前記経路補正手段は、前記経路生成手段で生成された経路と拘束曲面との距離が所定値以上の場合に、前記拘束曲面への射影を行って、前記経路を補正する請求項４に記載の経路計画装置。
【請求項６】
前記経路補正手段は、前記経路生成手段で生成された経路における所定間隔ごとに、前記射影を行う請求項４または請求項５に記載の経路計画装置。
【請求項７】
前記拘束条件設定手段は、前記可動空間の変数を前記作業空間へ写像したベクトルと、前記作業空間の基底ベクトルとの内積が定める方程式に基づいて、前記拘束条件を設定する請求項１〜請求項６のうちのいずれか１項に記載の経路計画装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決した本発明に係る経路計画装置は、移動対象体を初期位置から最終位置まで移動させるにあたり、初期位置と最終位置との間に中間点を確率的に生成させ、中間点を用いて初期位置から最終位置までの間の経路を計画する経路計画装置において、移動対象体の姿勢を決定する移動対象体の自由度に基づいて定義される可動空間の中に、移動対象体が存在する作業空間における移動対象体のとりうる姿勢を制約するための拘束条件を満たす拘束部分空間を設定する拘束条件設定手段と、可動空間において確率的に生成された中間点を拘束部分空間に射影することにより、拘束中間点を生成する中間点生成手段と、拘束中間点を用いて、初期位置と最終位置とを接続する経路を生成する経路生成手段と、を備えるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る経路計画装置においては、可動空間に、移動対象体の姿勢を維持するための拘束条件を設定している。この拘束条件に基づいて、拘束中間点を生成することにより、移動対象体の姿勢を維持しながらも、効率よく経路を計画することができる。なお、本明細書中、ロボットの関節空間など動作の自由度によって決まる空間を可動空間ということとする。また、可動空間と探索空間は同義であるものとする。さらに、拘束条件を満たす中間点を確率的に生成することは困難であるので、本発明では、確率的に生成した中間点を拘束部分空間に射影して拘束中間点を生成している。このため、拘束条件を近似的に満たす経路を生成することができ、計算量をより少なくすることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、上記課題を解決した本発明に係る経路計画装置は、移動対象体を初期位置から最終位置まで移動させるにあたり、初期位置と最終位置との間に中間点を確率的に生成させ、中間点を用いて初期位置から最終位置までの間の経路を計画する経路計画装置において、移動対象体の姿勢を決定する移動対象体の自由度に基づいて定義される可動空間の中に、移動対象体が存在する作業空間における移動対象体のとりうる姿勢を制約するための拘束条件を満たす拘束部分空間を設定する拘束条件設定手段と、可動空間の中に、拘束条件を満たす任意の位置とその近傍点とを満たす拘束楕円体を設定し、拘束楕円体を用いて確率分布を定義し、確率分布に基づいて、拘束条件を満たす拘束中間点を生成する中間点生成手段と、拘束中間点を用いて、初期位置と最終位置とを接続する経路を生成する経路生成手段と、を備えるものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係る経路計画装置においては、拘束楕円体を定義することによって中間点を生成している。このような拘束楕円体を生成することにより、経路を計算することができる。拘束楕円体を用いて定義した確率分布に基づいて、可動空間における中間点を生成することにより、拘束条件を近似的に満たす経路を生成することができるので、計算量をより少なくすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、拘束条件設定手段は、拘束条件として、可動空間において拘束条件を満たす拘束部分空間を定義し、経路補正手段は、経路生成手段で生成された経路を拘束部分空間に射影することにより、経路を補正する態様とすることができる。